[BokLee series] 1. 랜딩 프로토콜에 필요한 두가지 요소
서울대학교 블록체인 학회 디사이퍼(Decipher) Bok Lee팀에서 Fixed Rate Lending 프로토콜에 대한 글을 시리즈로 연재합니다. 본 시리즈는 Yield Protocol 및 자동 청산의 작동 원리를 자세하게 설명한 글이며, 따라서 해당 주제를 처음 접하시는 분의 경우 이해가 어려울 수 있습니다. 이해가 어려울 것 같은 분들은 본 글을 읽기 전에 관련 Youtube 영상을 먼저 시청하시는 것을 추천합니다. 해당 동영상은 Bok Lee팀이 2022년 DE-FERENCE 에서 진행한 본 글 시리즈에 대한 쉬운 설명입니다.
[Bok Lee: Road to an Ultimate Lending Protocol]
- 랜딩 프로토콜에 필요한 두가지 요소
- Yield Protocol 분석
- Yield Space 분석
- 랜딩 프로토콜 개선 — Partial Liquidation
Authors
이병헌 of Decipher DeFi Research Team BokLee
Seoul Nat’l Univ. Blockchain Academy Decipher(@decipher-media)
Reviewed by: 이재복
시리즈를 시작하며 — DeFi Summer, 그리고 그 이후
2020년 여름, 담보 대출 서비스 Compound가 불러온 DeFi Summer는 큰 열풍을 불러 일으켰고, 이 열풍은 기존의 코인 투자자 이외의 사람에게도 DeFi라는 이름을 들어볼 수 있게 하는 계기를 만들게 되었습니다. 그러나 DeFi Summer가 1년 반이 지난 지금, DeFi 시장은 계속 성장해 왔으나, 여전히 대부분의 사람들은 DeFi에 대해 잘 알지 못하며, 기존 금융시장에 비해 운용되는 자금양도 적습니다.
이는 DeFi를 현재 이용하는 사람들에게도, 나아가서 성장하고 있는 블록체인 전체 생태계에도 하나의 장애물로 작용할 수 있습니다. 신규 자금과 사람이 더 들어오지 못하는 이유로 크립토 자체의 가격 변동, 제도권에 편입되기 어려운 크립토의 속성등 다양한 이유가 있지만, 저희는 이 문제를 대출 프로토콜을 사용하는 사용자의 관점에서 문제를 진단하고 이를 해결하고자 합니다.
먼저, 지금까지 Compound와 AAVE등을 필두로 대출 프로토콜들을 잘 이끌어왔지만, 대부분의 대출프로토콜들이 제공하는 것은 프로토콜의 로직에 따라 금리가 변하는 변동 금리 대출서비스였습니다. 하지만 현재 DeFi 에는 개인 이외에 기관, 기업등의 자금이 들어오고 있으며, 추가로 다양한 파생상품들이 생겨나고 있는 추세입니다. 따라서 저희는 DeFi가 더 성장하려면 개인 측면에서도 기관 측면에서도 예측가능한 고정 이자율 대출 서비스가 필요하다고 생각합니다.
또한, DeFi 시장은 정해진 매매거래시간 없이 24시간 거래할 수 있습니다. 따라서 랜딩 프로토콜 사용 시 청산리스크에 즉각적으로 대응하지 못하는 공백기가 발생합니다. 따라서 저희는 랜딩프로토콜 사용자들이 강제적으로 가지는 리스크 경감을 위해 특수한 기능이 필요하다고 생각하고, 이 기능을 자동부분청산 알고리즘으로 제시합니다.
이번 시리즈에서는 먼저 현재 대출 프로토콜에 필요한 두가지 요소에 대해서 진단합니다. 다음으로 고정 이자율 대출 서비스에 대해서 전반적으로 알아보며, 다양한 고정 이자율 대출 서비스중 Yield Protocol을 통해 제로 쿠폰 본드의 방식의 하이 레벨 로직부터 로우 레벨의 코드까지 분석합니다. 마지막으로 현재 대출 프로토콜들의 청산 매커니즘의 문제와 리스크를 분석하고, 자동부분청산 알고리즘을 제시합니다.
금융 시장에서의 대출 서비스의 중요성과 Compound에 대해 더 알아보고 싶으신 분은 디사이퍼의 이전 글인 컴파운드 시리즈를 참고해주세요.
DeFi에서 고정 이자율 대출이 필요한 이유
금융 시장의 대출 서비스는 금융 시장에서 자금의 공급자와 수요자를 연결시켜주는 중개의 기능을 수행함으로써 금융 시장의 효율성을 증대시키는 중요한 역할을 담당합니다. DeFi에서도 마찬가지로 대출 프로토콜은 체인에 유동성을 공급해주는 중요한 역할을 담당합니다.
하지만 Notional Finance의 백서에 따르면 2021년 미국 기업 부채 및 담보 대출 부채 시장에는 15조 3천억달러의 부채가 발생하였고, 그 부채의 88%가 고정금리 차입이었습니다. 즉, 코로나 상황으로 낮은 기준금리가 유지될것이라고 예상된는 상황에서도 일반적으로 더 낮은 금리를 제공하는 변동금리로 대출을 받는 경우보다 예측가능한 이자율 리스크를 위해 고정 이자율로 차입을 하는 것을 선호한다는 것을 알 수 있었습니다.
또. 고정 이자율 차입은 많은 금융 상품들의 시작입니다. 예를 들어 이자율이 하락할거라는 견해를 가지고 있는 고정 이자율 차입자가 대출 조건에 만족하지 않는다면 현재 변동 금리를 지불하고 있지만 고정 이자율을 원하는 다른 차입자와 교환할 수 있습니다. 실제로 전세계 금융 시장의 파생상품중 가장 유동성이 높은 파생 상품은 이자율 스왑으로 일일 거래량 중 6조 5000억 달러를 차지하고 있으며, 이는 전 세계 파생상품 거래량의 80% 이상에 달합니다. 이러한 이유로 고정 금리 차입은 전통 시장에서 가장 일반적인 차입 형태로 자리매김 해왔습니다.
이는 DeFi에 더 많은 자금이 들어오기 위해서도, 더 다양한 파생 프로토콜들이 만들어지기 위해서도 DeFi에서도 고정 이자율로 차입할 수 있음이 전제되어야 한다는 뜻으로 이어집니다. 하지만 Yield protocol, Notional finance와 같이 고정 금리를 제공하는 DeFi 서비스들이 일부 존재하지만 대부분의 주요 랜딩 프로토콜들은 변동금리 구조로 형성되어 있습니다. 실제로 대출 프로토콜 중 TVL이 가장 높은 Compound는 변동 금리만, Aave는 전체 TVL의 1% 이하만 고정 금리로 제공하고 있습니다. 이는 예측 가능성을 추구하는 사용자에게 매력적이지 않은 형태입니다.
이러한 이유로 저희는 DeFi시장이 더 성숙해지기 위해서는 고정 이자율 대출 프로토콜이 필요한 요소라고 생각하며, 본 아티클에서는 이에 대한 자세한 설명에 앞서 고정 이자율 대출을 구현하는 방법과 종류에 대해서 먼저 다루려고 합니다.
고정 이자 대출 프로토콜의 종류
Zero Coupon Bond (무이표채, 할인채)
제로 쿠폰 본드란 이자가 없는 채권으로 만기 이전에 지급하는 이자 없이 발행가격을 이자율만큼 할인하여 발행하는 채권으로 무이표채 또는 할인채라고 부릅니다. 이자를 계속해서 제공해주지는 않지만, 채권 자체의 값에 이자율을 반영하기 때문에 예측가능하다는 강점이 있습니다.
DeFi에서는 전통 금융시장과는 달리 신용 대출이 없고, 대출이 담보 대출의 형식을 가지기 때문에 단순히 채권을 발행하는 것이 아니라 담보를 예치하고 채권 토큰을 차입하는 방식으로 채권을 발행하게 됩니다. 또 발행되는 채권 토큰은 특정 정해진 날짜에 정해진 금액으로 정산되는 형태를 가집니다.
예를 들어 앤드류는 200달러의 ETH로 담보된 2022년 12월 31일에 정산되는 100yDAI를 발행하고, 이를 97DAI를 받고 벤에게 판매할 수 있습니다. 따라서 벤은 $97을 대출하고 12월 31일에 $100을 받게 됩니다. 즉, 대출 프로토콜 자체에서 고정 이자율을 구현하지 않아도 실질적으로 채권을 발행해서 거래하게 되면 고정금리로 차입한것과 같은 포지션을 가지게 됩니다.
Zero Coupon Bond 모델은 설계가 비교적 단순하고, 고정금리 대출과 차입을 양방향으로 모두 지원할 수 있다는 장점을 가집니다. 하지만 단점으로는 현재 모델은 만기일에 따라 채권 토큰을 발급하기 때문에 전체 유동성을 부득이하게 나눠야한다는점, 이로 인해 자본 비효율적인점이 존재합니다.
Yield Stripping(일드 스트리핑)
일드 스트리핑이란, 원금 토큰(Principal Token)과 수익 토큰(Yield Token) 두가지로 분리해서(Strip) 사용하는 모델을 이야기합니다. 이 모델의 경우, 사용자들은 Compound의 cUSDC와 같은 머니 마켓 토큰을 일드 스트리핑을 지원하는 프로토콜의 스마트 컨트랙트에 예치하게 됩니다. 이후 프로토콜은 설정된 컨트랙트에 따라 원금 토큰과 수익 토큰 두가지로 분리해서 돌려줍니다. 사용자는 수익 토큰을 팔아서 현금을 바로 받을 수 있고, 이를 통해 컨트랙트의 기간 동안 이자율을 고정할 수 있게 됩니다.
예를 들어 Compound의 현재 대출 금리가 10%라고 가정해 보겠습니다. 대출 금리가 유지된다고 가정했을 때, 앤드류가 100달러를 예치할 경우 그가 받을 수 있는 연 이자는 10달러입니다. 그는 이 예측하기 어려운 10달러의 수익 토큰을 오늘 8달러 현금을 받고 거래할 수 있습니다.
즉, 앤드류는 자신의 100달러를 담보로 하여 Compound에서 1년간 얻을 수 있는 기대 수익을 할인하여 원하는 이자율로 받는 형태를 가지게 됩니다. 반대로 수익 토큰 매수자는 Compound의 연간 수익률이 10% 이상 될 것이라고 예상하기 때문에 이는 대출 금리에 대한 레버리지 롱 포지션을 가지게 됩니다. 일종의 이자율 스왑이 발생했다고 볼 수 있습니다.
Yield Stripping모델은 원금이 선불로 예치되고 레버리지가 내재되는 형태를 가지기 때문에 청산이나 이에 필요한 오라클이 필요하지 않고, 레버리지가 가능하다는 장점을 가지게 됩니다. 하지만 이자율에 대해 숏 포지션을 가지는 것이 불가능하고, 원금 전액을 선불로 요구하기 때문에 자본 비효율적이라는 단점을 가집니다.
차액계약(CFD) 및 이자율 무기한 계약
이 모델은 기본적으로 이자율 스왑을 이용한 금리 고정 방법입니다. 앞서 언급한대로 이자율 스왑이란 일반적으로 고정금리와 변동금리 수요자들 간의 이자율 교환 거래입니다. 이를 선물거래와 같은 무기한 계약(Perpetual contract)을 통해 원하는 이자율을 달성할 수 있습니다.
고정 이자율 대출 서비스를 만드는 방법들은 위에서 언급한 방법 외에도 다양한 방법이 존재하고 각 방식마다 장단점이 존재합니다. 저희는 다양한 방법중 고정금리 대출과 차입 양방향이 가능하고, 사용자에게 요구되는 행동이 가장 적은 Zero Coupon Bond 방식이 현재로서는 가장 이상적인 방식이라고 생각합니다.
따라서 저희는 다음 글에서부터 Zero Coupon Bond 방식으로 고정 이자율 대출을 제공하는 Yield Protocol을 자세히 살펴보려 합니다.
담보 청산의 리스크
대부분의 랜딩 프로토콜들은 블록체인의 익명화 시스템으로 인하여 신용 대출을 구현하기 어렵기 때문에 담보 대출 구조로 이루어져 있습니다. 또 채무 불이행을 막기 위해 담보 자산의 가치보다 대출 자산의 가치를 적게 대출해주는 과담보 대출(Overcollateralization)의 형태를 띄고 있습니다. 하지만 담보 대출 방식은 담보의 가격이 내려갔을 때 청산될 위험이 있고, 담보가 되는 암호화폐는 24시간 거래가 되기 때문에 사용자는 24시간동안 대응할 수 없으니 항상 담보 청산의 위험에 노출되어 있게 됩니다.
담보 청산을 막기 위해서는 담보를 추가하거나, 일정 비율의 대출된 금액을 갚는 방법이 있습니다. 하지만 여러 랜딩 프로토콜들의 사례를 살펴보면 담보로 맡긴 암호화폐의 가격이 급락하게 되면, 대다수의 사람들이 청산을 막기 위한 트랜잭션을 발생시키기 때문에 급작스런 체인 혼잡도로 다수의 트랜잭션이 원하는 대로 작동하지 못하는 경우를 살펴볼 수 있었습니다. 이로 인해 사용자들은 청산을 막기 위해 노력해도 불가항력적으로 청산을 경험하게 되었습니다.
저희는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 Apricot Finance의 Apricot assist 기능에 착안한 자동 부분 청산 알고리즘을 제시합니다. 자동 부분 청산은 본인이 원하는 임계치의 값을 미리 정해놓고 담보의 가격이 설정한 임계치에 도달하게 되면, 담보가 청산 당하기 전에 미리 원하는 만큼 자동으로 부분 청산시켜 더 큰 피해를 막을 수 있게 하는 기능입니다.
자세한 내용은 해당 게시글에서 더 살펴볼 예정입니다.
마치며
‘[Bok Lee series] 1. 랜딩 프로토콜에 필요한 두 가지 요소’에서 Bok Lee 팀은 현재 랜딩 프로토콜의 두가지 문제점으로 예측 불가능한 이자율과 담보 청산 리스크 두가지를 제시합니다. 또, 이 두가지를 해결할 수 있는 방식으로 ‘Zero Coupon Bond’ 방식으로 만드는 고정 이자율 대출 프로토콜과, 자동부분청산 알고리즘을 개괄적으로 제시했고, 이후 시리즈에서는 각 방법에 대해서 자세하게 다루려 합니다.
다음 게시글에서는 Zero Coupon Bond 방식으로 고정 금리 대출을 제공하는 Yield Protocol을 하이레벨 부터 로우레벨의 컨트랙트 코드까지 상세하게 살펴봅니다.
